CN114156963B - 一种蓄电池在线核容方法和直流守护电源系统 - Google Patents

一种蓄电池在线核容方法和直流守护电源系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种蓄电池在线核容方法和直流守护电源系统，直流守护电源系统包括：第一系统结构或者第二系统结构；方法包括：步骤S11、确定直流守护电源系统的系统结构；步骤S12、若直流守护电源系统为第一系统结构，则采用第一核容模式控制多个DC/DC子变换模块对多个子电池组进行分组充放电核容；步骤S13、若直流守护电源系统为第二系统结构，则采用第二核容模式控制多个DC/DC子变换模块对多个子电池组进行分组充放电核容。本发明可以对蓄电池组进行分组充放电核容，可以有效避免在核容过程中，因交流供电异常导致系统产生严重后果的问题，另外，本发明可适用一组蓄电池组或者两组蓄电池组的系统结构，适用性好。

Description

一种蓄电池在线核容方法和直流守护电源系统
技术领域
本发明涉及直流电源系统的技术领域，更具体地说，涉及一种蓄电池在线核容方法和直流守护电源系统。
背景技术
现有的直流守护电源系统中，为了分析蓄电池组的健康状态，常需要对蓄电池组进行核容。目前的常用方案时，在直流守护电源系统中，配置两组蓄电池组，采用电池备份模式，对需要核容的蓄电池组，将其退出直流系统，然后再对该蓄电池组进行核容操作。然而，当前大部分的直流守护电源系统中均为一组蓄电池，因此，该方案无法适用。或者，在其他方案中，则直接调节充电机输出至蓄电池核容的最低电压值，使蓄电池组放电，达到对蓄电池核容效果，然而该方案在对蓄电池核容过程中，如果出现交流供电异常，由于核容已经放空蓄电池，此时，蓄电池无法为直流母线供电，该情况下会导致系统产生非常严重的后果。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种蓄电池在线核容方法和直流守护电源系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种蓄电池在线核容方法，应用于直流守护电源系统，所述直流守护电源系统包括：第一系统结构或者第二系统结构；所述第一系统结构包括：蓄电池组、AC/DC电源模块、双向DC/DC变换模块和隔离模块；所述第二系统结构包括：蓄电池组、AC/DC电源模块和双向DC/DC变换模块；所述蓄电池组包括：依次串联连接的多个子电池组；所述双向DC/DC变换模块包括：与所述多个子电池组对应设置的多个DC/DC子变换模块；
所述方法包括：
步骤S11、确定所述直流守护电源系统的系统结构；
步骤S12、若所述直流守护电源系统为第一系统结构，则采用第一核容模式控制所述多个DC/DC子变换模块对所述多个子电池组进行分组充放电核容；
步骤S13、若所述直流守护电源系统为第二系统结构，则采用第二核容模式控制所述多个DC/DC子变换模块对所述多个子电池组进行分组充放电核容。
在本发明所述的蓄电池在线核容方法中，所述隔离模块包括：隔离二极管和隔离开关；所述隔离开关与所述隔离二极管并联设置，所述隔离二极管串联在直流母线与所述蓄电池组之间、且所述隔离二极管的阳极与所述蓄电池组连接，所述隔离二极管的阴极与所述直流母线连接；
所述若所述直流守护电源系统为第一系统结构，则采用第一核容模式控制所述多个DC/DC子变换模块对所述多个子电池组进行分组充放电核容包括：
步骤S121、控制所述隔离开关断开；
步骤S122、控制每一个所述DC/DC子变换模块对与其对应设置的子电池组进行充放电核容，直至所有子电池组充放电核容结束；
步骤S123、在所有子电池组充放电核容结束后，控制所述隔离开关闭合。
在本发明所述的蓄电池在线核容方法中，所述控制每一个所述DC/DC子变换模块对与其对应设置的子电池组进行充放电核容，直至所有子电池组充放电核容结束包括：
步骤S1211、控制所述多个DC/DC子变换模块中的第一个DC/DC子变换模块对与其对应设置的子电池组进行放电；
步骤S1212、实时监测与所述第一个DC/DC子变换模块对应的子电池组的放电电压和放电时间；
步骤S1213、根据所述放电电压和所述放电时间对与所述第一个DC/DC子变换模块对应的子电池组进行放电核容控制；
步骤S1214、在对与所述第一个DC/DC子变换模块对应的子电池组停止放电核容后，控制所述第一个DC/DC子变换模块对与其对应的子电池组进行充电；
步骤S1215、实时监测与所述第一个DC/DC子变换模块对应的子电池组的充电电压和充电时间；
步骤S1216、根据所述充电电压和所述充电时间对与所述第一个DC/DC子变换模块对应的子电池组进行充电核容控制；
步骤S1217、重复步骤S1211～步骤S1216，依次对所述多个子电池组其余的子电池组进行充放电核容控制。
在本发明所述的蓄电池在线核容方法中，所述根据所述放电电压和所述放电时间对与所述第一个DC/DC子变换模块对应的子电池组进行放电核容控制包括：
判断所述放电电压是否等于最低阈值电压，或者判断所述放电时间是否等于预设放电时间；
若所述放电电压等于所述最低阈值电压或者所述放电时间等于预设放电时间，则控制所述第一个DC/DC子变换模块停止对与其对应设置的子电池组进行放电核容。
在本发明所述的蓄电池在线核容方法中，所述根据所述充电电压和所述充电时间对与所述第一个DC/DC子变换模块对应的子电池组进行充电核容控制包括：
判断所述充电电压是否等于最高阈值电压，或者判断所述充电时间是否等于预设充电时间；
若所述充电电压等于所述最高阈值电压或者所述充电时间等于预设充电时间，则控制所述第一个DC/DC子变换模块停止对与其对应设置的子电池组进行充电核容。
在本发明所述的蓄电池在线核容方法中，所述若所述直流守护电源系统为第二系统结构，则采用第二核容模式控制所述多个DC/DC子变换模块对所述多个子电池组进行分组充放电核容包括：
步骤S131、获取所述蓄电池组的整组电压；
步骤S132、根据所述整组电压对所述AC/DC电源模块的输出电压进行调节，以使所述AC/DC电源模块的输出电压小于所述整组电压；
步骤S133、控制所述AC/DC电源模块和/每一个所述DC/DC子变换模块对与其对应设置的子电池组进行充放电核容，直至所述子电池组充放电核容结束。
在本发明所述的蓄电池在线核容方法中，所述控制所述AC/DC电源模块和/每一个所述DC/DC子变换模块对与其对应设置的子电池组进行充放电核容，直至所述子电池组充放电核容结束包括：
步骤S1331、控制所述多个DC/DC子变换模块中的第一个DC/DC子变换模块对与其对应设置的子电池组进行放电；
步骤S1332、实时监测所述蓄电池组的放电实时电流、与所述第一个DC/DC子变换模块对应的子电池组的放电电压和放电时间；
步骤S1333、根据所述蓄电池组的放电实时电流、所述放电电压和所述放电时间对与所述第一个DC/DC子变换模块对应设置的子电池组进行放电核容控制；
步骤S1334、在对与所述第一个DC/DC子变换模块对应的子电池组停止放电核容后，控制所述第一个DC/DC子变换模块对与其对应的子电池组进行充电；
步骤S1335、实时监测所述蓄电池组的充电实时电流、与所述第一个DC/DC子变换模块对应的子电池组的充电电压和充电时间；
步骤S1336、根据所述充电实时电流、所述充电电压和所述充电时间对与所述第一个DC/DC子变换模块对应的子电池组进行充电核容控制；
步骤S1337、重复步骤S1331～步骤S1336，依次对所述多个子电池组其余的子电池组进行充放电核容控制。
在本发明所述的蓄电池在线核容方法中，所述根据所述蓄电池组的放电实时电流、所述放电电压和所述放电时间对与所述第一个DC/DC子变换模块对应设置的子电池组进行放电核容控制包括：
判断所述放电实时电流是否等于零；
若所述放电实时电流不等于零：若所述放电实时电流为正值，则动态降低所述AC/DC电源模块的输出电压和所述第一个DC/DC子变换模块的输出电压，以使所述放电实时电流等于零；若所述放电实时电流为负值，则动态提高所述AC/DC电源模块的输出电压和所述第一个DC/DC子变换模块的输出电压，以使所述放电实时电流等于零；
若所述放电实时电流等于零，则判断所述放电电压是否等于最低阈值电压，或者判断所述放电时间是否等于预设放电时间；
若所述放电电压等于所述最低阈值电压或者所述放电时间等于预设放电时间，则控制所述第一个DC/DC子变换模块停止对与其对应设置的子电池组进行放电核容。
在本发明所述的蓄电池在线核容方法中，所述根据所述充电实时电流、所述充电电压和所述充电时间对与所述第一个DC/DC子变换模块对应的子电池组进行充电核容控制包括：
判断所述充电实时电流是否等于零；
若所述充电实时电流不等于零：若所述充电实时电流为正值，则动态降低所述AC/DC电源模块的输出电压，以使所述充电实时电流等于零；若所述充电实时电流为负值，则动态提高所述AC/DC电源模块的输出电压，以使所述充电实时电流等于零；
若所述充电实时电流等于零，则判断所述充电电压是否等于最高阈值电压，或者判断所述充电时间是否等于预设充电时间；
若所述充电电压等于所述最高阈值电压或者所述充电时间等于预设充电时间，则控制所述第一个DC/DC子变换模块停止对与其对应设置的子电池组进行充电核容。
本发明还提供一种直流电源守护系统，所述直流守护电源系统包括：第一系统结构或者第二系统结构；所述第一系统结构包括：蓄电池组、AC/DC电源模块、双向DC/DC变换模块、隔离模块和控制单元；所述第二系统结构包括：蓄电池组、AC/DC电源模块、双向DC/DC变换模块和控制单元；所述蓄电池组包括：依次串联连接的多个子电池组；所述双向DC/DC变换模块包括：与所述多个子电池组对应设置的多个DC/DC子变换模块；所述控制单元用于：
确定所述直流守护电源系统的系统结构；
若所述直流守护电源系统为第一系统结构，则采用第一核容模式控制所述多个DC/DC子变换模块对所述多个子电池组进行分组充放电核容；
若所述直流守护电源系统为第二系统结构，则采用第二核容模式控制所述多个DC/DC子变换模块对所述多个子电池组进行分组充放电核容。
实施本发明的蓄电池在线核容方法和直流守护电源系统，具有以下有益效果：直流守护电源系统包括：第一系统结构或者第二系统结构；方法包括：步骤S11、确定直流守护电源系统的系统结构；步骤S12、若直流守护电源系统为第一系统结构，则采用第一核容模式控制多个DC/DC子变换模块对多个子电池组进行分组充放电核容；步骤S13、若直流守护电源系统为第二系统结构，则采用第二核容模式控制多个DC/DC子变换模块对多个子电池组进行分组充放电核容。本发明可以对蓄电池组进行分组充放电核容，可以有效避免在核容过程中，因交流供电异常导致系统产生严重后果的问题，另外，本发明可适用一组蓄电池组或者两组蓄电池组的系统结构，适用性好。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明实施例提供的直流守护电源系统第一系统结构的原理图；
图2是本发明实施例提供的直流守护电源系统第二系统结构的原理图；
图3是本发明提供的蓄电池在线核容方法实施例一的流程示意图；
图4是本发明实施例提供的蓄电池在线核容方法采用第一核容模式实施例一的流程示意图；
图5本发明实施例提供的蓄电池在线核容方法采用第一核容模式实施例二的流程示意图；
图6本发明实施例提供的蓄电池在线核容方法采用第二核容模式实施例一的流程示意图；
图7本发明实施例提供的蓄电池在线核容方法采用第二核容模式实施例二的流程示意图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
本发明提供一种直流守护电源系统，该直流守护电源系统的蓄电池组12分组后连接双向DC/DC变换模块13，进而利用双向DC/DC变换模块13实现蓄电池在线核容。本发明实施例中，该直流守护电源系统可包括：第一系统结构或者第二系统结构。
具体的，参考图1，为本发明提供的直流守护电源系统的第一系统结构的原理图。
如图1所示，该第一系统结构包括：蓄电池组12、AC/DC电源模块11、双向DC/DC变换模块13和隔离模块16。
如图1所示，AC/DC电源模块11通过第一开关K1连接直流母线14，蓄电池组12依次通过隔离模块16和第二开关K2连接直流母线14，双向DC/DC变换模块13一端连接在第二开关K2和隔离模块16之间、另一端连接蓄电池组12。其中，隔离模块16包括：隔离二极管D1和隔离开关K3。隔离开关K3与隔离二极管D1并联设置，隔离二极管D1串联在直流母线14与蓄电池组12之间、且隔离二极管D1的阳极与蓄电池组12连接，隔离二极管D1的阴极与直流母线14连接。
进一步地，本发明实施例的直流电源守护系统还包括：控制单元15。该控制单元15可用于确定直流守护电源系统的系统结构；若直流守护电源系统为第一系统结构，则采用第一核容模式控制多个DC/DC子变换模块对多个子电池组进行分组充放电核容；若直流守护电源系统为第二系统结构，则采用第二核容模式控制多个DC/DC子变换模块对多个子电池组进行分组充放电核容。
交流供电正常时，第一开关K1闭合，第二开关K2闭合，隔离开关K3闭合，AC/DC电源模块11通过直流母线14向负载供电，同时，AC/DC电源模块11对蓄电池组12充电。
交流供电异常时，由蓄电池组12通过直流母线14向负载供电。
交流供电异常且蓄电池组12故障/异常时，由双向DC/DC变换模块13通过直流母线14向负载供电。
参考图2，为本发明提供的直流守护电源系统的第二系统结构的原理图。该实施例中，第二系统结构包括：第二系统结构包括：蓄电池组12、AC/DC电源模块11和双向DC/DC变换模块13。
该实施例中，蓄电池组12、AC/DC电源模块11和双向DC/DC变换模块13的作用与实施例一相同。
本发明实施例中，第一系统结构和第二系统结构中，蓄电池组12包括：依次串联连接的多个子电池组；双向DC/DC变换模块13包括：与多个子电池组对应设置的多个DC/DC子变换模块。
如图1和图2所示，设蓄电池组12包括：第一子电池组(V1)、第二子电池组(V2)、第三子电池组(V3)和第四子电池组(V4)，共4个子电池组。对应地，双向DC/DC变换包括：与第一子电池组对应的第一个DC/DC子变换模块(#1)、与第二子电池组对应的第二个DC/DC子变换模块(#2)、与第三子电池组对应的第三个DC/DC子变换模块(#3)、与第四子电池组对应的第四个DC/DC子变换模块(#4)，共4个DC/DC子变换模块。
参考图3，为本发明提供的蓄电池在线核容方法实施例一的流程示意图。
如图3所示，该蓄电池在线核容方法包括：
步骤S11、确定直流守护电源系统的系统结构。
步骤S12、若直流守护电源系统为第一系统结构，则采用第一核容模式控制多个DC/DC子变换模块对多个子电池组进行分组充放电核容。
具体的，如图4所示，若直流守护电源系统为第一系统结构，则采用第一核容模式控制多个DC/DC子变换模块对多个子电池组进行分组充放电核容包括：
步骤S121、控制隔离开关K3断开。
步骤S122、控制每一个DC/DC子变换模块对与其对应设置的子电池组进行充放电核容，直至所有子电池组充放电核容结束。
一些实施例中，如图5所示，控制每一个DC/DC子变换模块对与其对应设置的子电池组进行充放电核容，直至所有子电池组充放电核容结束包括：
步骤S1211、控制多个DC/DC子变换模块中的第一个DC/DC子变换模块对与其对应设置的子电池组进行放电。
步骤S1212、实时监测与第一个DC/DC子变换模块对应的子电池组的放电电压和放电时间。
步骤S1213、根据放电电压和放电时间对与第一个DC/DC子变换模块对应的子电池组进行放电核容控制。可选的，根据放电电压和放电时间对与第一个DC/DC子变换模块对应的子电池组进行放电核容控制包括：判断放电电压是否等于最低阈值电压，或者判断放电时间是否等于预设放电时间；若放电电压等于最低阈值电压或者放电时间等于预设放电时间，则控制第一个DC/DC子变换模块停止对与其对应设置的子电池组进行放电核容。
步骤S1214、在对与第一个DC/DC子变换模块对应的子电池组停止放电核容后，控制第一个DC/DC子变换模块对与其对应的子电池组进行充电。
步骤S1215、实时监测与第一个DC/DC子变换模块对应的子电池组的充电电压和充电时间。
步骤S1216、根据充电电压和充电时间对与第一个DC/DC子变换模块对应的子电池组进行充电核容控制。可选的，根据充电电压和充电时间对与第一个DC/DC子变换模块对应的子电池组进行充电核容控制包括：判断充电电压是否等于最高阈值电压，或者判断充电时间是否等于预设充电时间；若充电电压等于最高阈值电压或者充电时间等于预设充电时间，则控制第一个DC/DC子变换模块停止对与其对应设置的子电池组进行充电核容。
步骤S1217、重复步骤S1211～步骤S1216，依次对多个子电池组其余的子电池组进行充放电核容控制。
步骤S123、在所有子电池组充放电核容结束后，控制隔离开关K3闭合。
具体的，如图1所示，以第一子电池组的充放电核容为例进行说明。
第一步，控制隔离开关K3断开。
第二步，控制#1第一个DC/DC子变换模块对第一子电池组进行放电核容。
第三步，在对第一子电池组放电核容过程中，实时监测第一子电池组的放电电压和放电时间；
第四步，实时判断第一子电池组的放电电压是否达到最低阈值电压，或者第一子电池组的放电时间是否等于预设放电时间。若第一子电池组的放电电压达到最低阈值电压，或者第一子电池组的放电时间等于预设放电时间，则控制第一个DC/DC子变换模块停止对第一子电池组放电核容。可以理解地，在放电核容过程中，若第一子电池组的放电电压已达到最低阈值电压，且未达到预设放电时间，则可判断该第一子电池组的容量为100％；若第一子电池组的放电时间等于预设放电时间时，该第一子电池组的电压还没有达到最低阈值电压，则可判断该第一子电池组的容量为100％。
第五步，在完成对第一子电池组的放电核容后，控制第一个DC/DC子变换模块对第一子电池组进行充电。
第六步，实时监测第一子电池组的充电电压和充电时间。
第七步，实时判断第一子电池组的充电电压是否达到最高阈值电压，或者判断第一子电池组的充电时间是否达到预设充电时间。若第一子电池组的充电时间达到最高阈值电压，或者第一子电池组的充电时间等于预设充电时间，则控制第一个DC/DC子变换模块停止对第一子电池组放电核容。可以理解地，在充电核容过程中，若第一子电池组的充电电压已达到最高阈值电压，且未达到预设放电时间，则可判断该第一子电池组可充电至100％；若第一子电池组的充电时间等于预设充电时间时，该第一子电池组的电压还没有达到最高阈值电压，则可判断该第一子电池组可充电至100％。
重复第二步至第七步，完成其他三组子电池组(第二子电池组、第三子电池组和第四子电池组)的充放电核容。可以理解地，本发明实施例中，对于第一子电池组、第二子电池组、第三子电池组和第四子电池组的充放电核容不限定按顺序执行。
步骤S13、若直流守护电源系统为第二系统结构，则采用第二核容模式控制多个DC/DC子变换模块对多个子电池组进行分组充放电核容。
如图6所示，若直流守护电源系统为第二系统结构，则采用第二核容模式控制多个DC/DC子变换模块对多个子电池组进行分组充放电核容包括：
步骤S131、获取蓄电池组12的整组电压。
步骤S132、根据整组电压对AC/DC电源模块11的输出电压进行调节，以使AC/DC电源模块11的输出电压小于整组电压。
步骤S133、控制AC/DC电源模块11和/每一个DC/DC子变换模块对与其对应设置的子电池组进行充放电核容，直至子电池组充放电核容结束。
如图7所示，控制AC/DC电源模块11和/每一个DC/DC子变换模块对与其对应设置的子电池组进行充放电核容，直至子电池组充放电核容结束包括：
步骤S1331、控制多个DC/DC子变换模块中的第一个DC/DC子变换模块对与其对应设置的子电池组进行放电。
步骤S1332、实时监测蓄电池组12的放电实时电流、与第一个DC/DC子变换模块对应的子电池组的放电电压和放电时间。
步骤S1333、根据蓄电池组12的放电实时电流、放电电压和放电时间对与第一个DC/DC子变换模块对应设置的子电池组进行放电核容控制。
一些实施例中，根据蓄电池组12的放电实时电流、放电电压和放电时间对与第一个DC/DC子变换模块对应设置的子电池组进行放电核容控制包括：判断放电实时电流是否等于零；若放电实时电流不等于零：若放电实时电流为正值，则动态降低AC/DC电源模块11的输出电压和第一个DC/DC子变换模块的输出电压，以使放电实时电流等于零；若放电实时电流为负值，则动态提高AC/DC电源模块11的输出电压和第一个DC/DC子变换模块的输出电压，以使放电实时电流等于零；若放电实时电流等于零，则判断放电电压是否等于最低阈值电压，或者判断放电时间是否等于预设放电时间；若放电电压等于最低阈值电压或者放电时间等于预设放电时间，则控制第一个DC/DC子变换模块停止对与其对应设置的子电池组进行放电核容。
步骤S1334、在对与第一个DC/DC子变换模块对应的子电池组停止放电核容后，控制第一个DC/DC子变换模块对与其对应的子电池组进行充电。
步骤S1335、实时监测蓄电池组12的充电实时电流、与第一个DC/DC子变换模块对应的子电池组的充电电压和充电时间。
步骤S1336、根据充电实时电流、充电电压和充电时间对与第一个DC/DC子变换模块对应的子电池组进行充电核容控制。
可选的，根据充电实时电流、充电电压和充电时间对与第一个DC/DC子变换模块对应的子电池组进行充电核容控制包括：判断充电实时电流是否等于零；若充电实时电流不等于零：若充电实时电流为正值，则动态降低AC/DC电源模块11的输出电压，以使充电实时电流等于零；若充电实时电流为负值，则动态提高AC/DC电源模块11的输出电压，以使充电实时电流等于零；若充电实时电流等于零，则判断充电电压是否等于最高阈值电压，或者判断充电时间是否等于预设充电时间；若充电电压等于最高阈值电压或者充电时间等于预设充电时间，则控制第一个DC/DC子变换模块停止对与其对应设置的子电池组进行充电核容。
步骤S1337、重复步骤S1331～步骤S1336，依次对多个子电池组其余的子电池组进行充放电核容控制。
具体的，如图2所示，以第一子电池组的充放电核容为例进行说明。
a、获取蓄电池组12的整组电压。
b、根据蓄电池组12的整组电压，对AC/DC电源模块11的输出电压进行调节，以使AC/DC电源模块11的输出电压小于蓄电池组12的整组电压。
c、在AC/DC电源模块11的输出电压小于蓄电池组12的整组电压后，控制第一个DC/DC子变换模块对第一子电池组进行放电。
d、实时监测蓄电池组12的放电实时电流、第一子电池组的放电电压和放电时间。
e、判断蓄电池组12的放电实时电流是否等于零；若蓄电池组12的放电实时电流不等于零，此时，若蓄电池组12的放电实时电流为正值，则动态降低AC/DC电源模块11的输出电压和第一个DC/DC子变换模块的输出电压(可采用PID调节)，以使蓄电池组12的放电实时电流等于零；若蓄电池组12的放电实时电流为负值，则动态提高AC/DC电源模块11的输出电压和第一个DC/DC子变换模块的输出电压，以使蓄电池组12的放电实时电流等于零。
f、在动态调节AC/DC电源模块11和第一个DC/DC子变换模块，以使蓄电池组12的放电实时电流保持等于零的过程中，持续监测第一子电池组的放电电压和放电时间。
g、实时判断第一子电池组的放电电压是否达到最低阈值电压，或者第一子电池组的放电时间是否等于预设放电时间。若第一子电池组的放电电压达到最低阈值电压，或者第一子电池组的放电时间等于预设放电时间，则控制第一个DC/DC子变换模块停止对第一子电池组放电核容。可以理解地，在放电核容过程中，若第一子电池组的放电电压已达到最低阈值电压，且未达到预设放电时间，则可判断该第一子电池组的容量为100％；若第一子电池组的放电时间等于预设放电时间时，该第一子电池组的电压还没有达到最低阈值电压，则可判断该第一子电池组的容量为100％。
h、在完成对第一子电池组的放电核容后，控制第一个DC/DC子变换模块对第一子电池组进行充电。
i、实时监测蓄电池组12的充电实时电流、第一子电池组的充电电压和充电时间。
j、判断蓄电池组12的充电实时电流是否等于零；若蓄电池组12的充电实时电流不等于零，此时，若蓄电池组12的充电实时电流为正值，则动态降低AC/DC电源模块11的输出电压，以使蓄电池组12的充电实时电流等于零；若蓄电池组12的充电实时电流为负值，则动态提高AC/DC电源模块11的输出电压，以使蓄电池组12的充电实时电流等于零。
k、在动态调节AC/DC电源模块11和第一个DC/DC子变换模块，以使蓄电池组12的充电实时电流保持等于零的过程中，持续监测第一子电池组的充电电压和充电时间。
l、实时判断第一子电池组的充电电压是否达到最高阈值电压，或者判断第一子电池组的充电时间是否达到预设充电时间。若第一子电池组的充电时间达到最高阈值电压，或者第一子电池组的充电时间等于预设充电时间，则控制第一个DC/DC子变换模块停止对第一子电池组放电核容。可以理解地，在充电核容过程中，若第一子电池组的充电电压已达到最高阈值电压，且未达到预设放电时间，则可判断该第一子电池组可充电至100％；若第一子电池组的充电时间等于预设充电时间时，该第一子电池组的电压还没有达到最高阈值电压，则可判断该第一子电池组可充电至100％。
m、重复e～l，完成其他三组子电池组(第二子电池组、第三子电池组和第四子电池组)的充放电核容。可以理解地，本发明实施例中，对于第一子电池组、第二子电池组、第三子电池组和第四子电池组的充放电核容不限定按顺序执行。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
以上实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据此实施，并不能限制本发明的保护范围。凡跟本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。

Claims (6)

1.一种蓄电池在线核容方法，应用于直流守护电源系统，其特征在于，所述直流守护电源系统包括：第一系统结构或者第二系统结构；所述第一系统结构包括：蓄电池组、AC/DC电源模块、双向DC/DC变换模块和隔离模块；所述第二系统结构包括：蓄电池组、AC/DC电源模块和双向DC/DC变换模块；所述蓄电池组包括：依次串联连接的多个子电池组；所述双向DC/DC变换模块包括：与所述多个子电池组对应设置的多个DC/DC子变换模块；所述隔离模块包括：隔离二极管和隔离开关；所述隔离开关与所述隔离二极管并联设置，所述隔离二极管串联在直流母线与所述蓄电池组之间、且所述隔离二极管的阳极与所述蓄电池组连接，所述隔离二极管的阴极与所述直流母线连接；
所述方法包括：
步骤S11、确定所述直流守护电源系统的系统结构；
步骤S12、若所述直流守护电源系统为第一系统结构，则采用第一核容模式控制所述多个DC/DC子变换模块对所述多个子电池组进行分组充放电核容；
所述若所述直流守护电源系统为第一系统结构，则采用第一核容模式控制所述多个DC/DC子变换模块对所述多个子电池组进行分组充放电核容包括：
步骤S121、控制所述隔离开关断开；
步骤S122、控制每一个所述DC/DC子变换模块对与其对应设置的子电池组进行充放电核容，直至所有子电池组充放电核容结束；所述控制每一个所述DC/DC子变换模块对与其对应设置的子电池组进行充放电核容，直至所有子电池组充放电核容结束包括：
步骤S1211、控制所述多个DC/DC子变换模块中的第一个DC/DC子变换模块对与其对应设置的子电池组进行放电；
步骤S1212、实时监测与所述第一个DC/DC子变换模块对应的子电池组的放电电压和放电时间；
步骤S1213、根据所述放电电压和所述放电时间对与所述第一个DC/DC子变换模块对应的子电池组进行放电核容控制；
步骤S1214、在对与所述第一个DC/DC子变换模块对应的子电池组停止放电核容后，控制所述第一个DC/DC子变换模块对与其对应的子电池组进行充电；
步骤S1215、实时监测与所述第一个DC/DC子变换模块对应的子电池组的充电电压和充电时间；
步骤S1216、根据所述充电电压和所述充电时间对与所述第一个DC/DC子变换模块对应的子电池组进行充电核容控制；
步骤S1217、重复步骤S1211～步骤S1216，依次对所述多个子电池组其余的子电池组进行充放电核容控制；
步骤S123、在所有子电池组充放电核容结束后，控制所述隔离开关闭合；
步骤S13、若所述直流守护电源系统为第二系统结构，则采用第二核容模式控制所述多个DC/DC子变换模块对所述多个子电池组进行分组充放电核容；
所述若所述直流守护电源系统为第二系统结构，则采用第二核容模式控制所述多个DC/DC子变换模块对所述多个子电池组进行分组充放电核容包括：
步骤S131、获取所述蓄电池组的整组电压；
步骤S132、根据所述整组电压对所述AC/DC电源模块的输出电压进行调节，以使所述AC/DC电源模块的输出电压小于所述整组电压；
步骤S133、控制所述AC/DC电源模块和/每一个所述DC/DC子变换模块对与其对应设置的子电池组进行充放电核容，直至所述子电池组充放电核容结束；所述控制所述AC/DC电源模块和/每一个所述DC/DC子变换模块对与其对应设置的子电池组进行充放电核容，直至所述子电池组充放电核容结束包括：
步骤S1331、控制所述多个DC/DC子变换模块中的第一个DC/DC子变换模块对与其对应设置的子电池组进行放电；
步骤S1332、实时监测所述蓄电池组的放电实时电流、与所述第一个DC/DC子变换模块对应的子电池组的放电电压和放电时间；
步骤S1333、根据所述蓄电池组的放电实时电流、所述放电电压和所述放电时间对与所述第一个DC/DC子变换模块对应设置的子电池组进行放电核容控制；
步骤S1334、在对与所述第一个DC/DC子变换模块对应的子电池组停止放电核容后，控制所述第一个DC/DC子变换模块对与其对应的子电池组进行充电；
步骤S1335、实时监测所述蓄电池组的充电实时电流、与所述第一个DC/DC子变换模块对应的子电池组的充电电压和充电时间；
步骤S1336、根据所述充电实时电流、所述充电电压和所述充电时间对与所述第一个DC/DC子变换模块对应的子电池组进行充电核容控制；
步骤S1337、重复步骤S1331～步骤S1336，依次对所述多个子电池组其余的子电池组进行充放电核容控制。
2.根据权利要求1所述的蓄电池在线核容方法，其特征在于，所述根据所述放电电压和所述放电时间对与所述第一个DC/DC子变换模块对应的子电池组进行放电核容控制包括：
判断所述放电电压是否等于最低阈值电压，或者判断所述放电时间是否等于预设放电时间；
若所述放电电压等于所述最低阈值电压或者所述放电时间等于预设放电时间，则控制所述第一个DC/DC子变换模块停止对与其对应设置的子电池组进行放电核容。
3.根据权利要求1所述的蓄电池在线核容方法，其特征在于，所述根据所述充电电压和所述充电时间对与所述第一个DC/DC子变换模块对应的子电池组进行充电核容控制包括：
判断所述充电电压是否等于最高阈值电压，或者判断所述充电时间是否等于预设充电时间；
若所述充电电压等于所述最高阈值电压或者所述充电时间等于预设充电时间，则控制所述第一个DC/DC子变换模块停止对与其对应设置的子电池组进行充电核容。
4.根据权利要求1所述的蓄电池在线核容方法，其特征在于，所述根据所述蓄电池组的放电实时电流、所述放电电压和所述放电时间对与所述第一个DC/DC子变换模块对应设置的子电池组进行放电核容控制包括：
判断所述放电实时电流是否等于零；
若所述放电实时电流不等于零：若所述放电实时电流为正值，则动态降低所述AC/DC电源模块的输出电压和所述第一个DC/DC子变换模块的输出电压，以使所述放电实时电流等于零；若所述放电实时电流为负值，则动态提高所述AC/DC电源模块的输出电压和所述第一个DC/DC子变换模块的输出电压，以使所述放电实时电流等于零；
若所述放电实时电流等于零，则判断所述放电电压是否等于最低阈值电压，或者判断所述放电时间是否等于预设放电时间；
若所述放电电压等于所述最低阈值电压或者所述放电时间等于预设放电时间，则控制所述第一个DC/DC子变换模块停止对与其对应设置的子电池组进行放电核容。
5.根据权利要求1所述的蓄电池在线核容方法，其特征在于，所述根据所述充电实时电流、所述充电电压和所述充电时间对与所述第一个DC/DC子变换模块对应的子电池组进行充电核容控制包括：
判断所述充电实时电流是否等于零；
若所述充电实时电流不等于零：若所述充电实时电流为正值，则动态降低所述AC/DC电源模块的输出电压，以使所述充电实时电流等于零；若所述充电实时电流为负值，则动态提高所述AC/DC电源模块的输出电压，以使所述充电实时电流等于零；
若所述充电实时电流等于零，则判断所述充电电压是否等于最高阈值电压，或者判断所述充电时间是否等于预设充电时间；
若所述充电电压等于所述最高阈值电压或者所述充电时间等于预设充电时间，则控制所述第一个DC/DC子变换模块停止对与其对应设置的子电池组进行充电核容。
6.一种直流电源守护系统，其特征在于，所述直流守护电源系统包括：第一系统结构或者第二系统结构；所述第一系统结构包括：蓄电池组、AC/DC电源模块、双向DC/DC变换模块、隔离模块和控制单元；所述第二系统结构包括：蓄电池组、AC/DC电源模块、双向DC/DC变换模块和控制单元；所述蓄电池组包括：依次串联连接的多个子电池组；所述双向DC/DC变换模块包括：与所述多个子电池组对应设置的多个DC/DC子变换模块；所述隔离模块包括：隔离二极管和隔离开关；所述隔离开关与所述隔离二极管并联设置，所述隔离二极管串联在直流母线与所述蓄电池组之间、且所述隔离二极管的阳极与所述蓄电池组连接，所述隔离二极管的阴极与所述直流母线连接；所述控制单元用于：
确定所述直流守护电源系统的系统结构；
若所述直流守护电源系统为第一系统结构，则采用第一核容模式控制所述多个DC/DC子变换模块对所述多个子电池组进行分组充放电核容；所述若所述直流守护电源系统为第一系统结构，则采用第一核容模式控制所述多个DC/DC子变换模块对所述多个子电池组进行分组充放电核容包括：
步骤S121、控制所述隔离开关断开；
步骤S122、控制每一个所述DC/DC子变换模块对与其对应设置的子电池组进行充放电核容，直至所有子电池组充放电核容结束；所述控制每一个所述DC/DC子变换模块对与其对应设置的子电池组进行充放电核容，直至所有子电池组充放电核容结束包括：
步骤S1211、控制所述多个DC/DC子变换模块中的第一个DC/DC子变换模块对与其对应设置的子电池组进行放电；
步骤S1212、实时监测与所述第一个DC/DC子变换模块对应的子电池组的放电电压和放电时间；
步骤S1213、根据所述放电电压和所述放电时间对与所述第一个DC/DC子变换模块对应的子电池组进行放电核容控制；
步骤S1214、在对与所述第一个DC/DC子变换模块对应的子电池组停止放电核容后，控制所述第一个DC/DC子变换模块对与其对应的子电池组进行充电；
步骤S1215、实时监测与所述第一个DC/DC子变换模块对应的子电池组的充电电压和充电时间；
步骤S1216、根据所述充电电压和所述充电时间对与所述第一个DC/DC子变换模块对应的子电池组进行充电核容控制；
步骤S1217、重复步骤S1211～步骤S1216，依次对所述多个子电池组其余的子电池组进行充放电核容控制；
步骤S123、在所有子电池组充放电核容结束后，控制所述隔离开关闭合；
若所述直流守护电源系统为第二系统结构，则采用第二核容模式控制所述多个DC/DC子变换模块对所述多个子电池组进行分组充放电核容；所述若所述直流守护电源系统为第二系统结构，则采用第二核容模式控制所述多个DC/DC子变换模块对所述多个子电池组进行分组充放电核容包括：
步骤S131、获取所述蓄电池组的整组电压；
步骤S132、根据所述整组电压对所述AC/DC电源模块的输出电压进行调节，以使所述AC/DC电源模块的输出电压小于所述整组电压；
步骤S133、控制所述AC/DC电源模块和/每一个所述DC/DC子变换模块对与其对应设置的子电池组进行充放电核容，直至所述子电池组充放电核容结束；所述控制所述AC/DC电源模块和/每一个所述DC/DC子变换模块对与其对应设置的子电池组进行充放电核容，直至所述子电池组充放电核容结束包括：
步骤S1331、控制所述多个DC/DC子变换模块中的第一个DC/DC子变换模块对与其对应设置的子电池组进行放电；
步骤S1332、实时监测所述蓄电池组的放电实时电流、与所述第一个DC/DC子变换模块对应的子电池组的放电电压和放电时间；
步骤S1333、根据所述蓄电池组的放电实时电流、所述放电电压和所述放电时间对与所述第一个DC/DC子变换模块对应设置的子电池组进行放电核容控制；
步骤S1334、在对与所述第一个DC/DC子变换模块对应的子电池组停止放电核容后，控制所述第一个DC/DC子变换模块对与其对应的子电池组进行充电；
步骤S1335、实时监测所述蓄电池组的充电实时电流、与所述第一个DC/DC子变换模块对应的子电池组的充电电压和充电时间；
步骤S1336、根据所述充电实时电流、所述充电电压和所述充电时间对与所述第一个DC/DC子变换模块对应的子电池组进行充电核容控制；
步骤S1337、重复步骤S1331～步骤S1336，依次对所述多个子电池组其余的子电池组进行充放电核容控制。
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